Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmeleitung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04200 mm24 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17100 mm21 °C-3 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmGlas, k = 0,96100 mm24 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04100 mmGipskarton, k = 0,17100 mm24 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -6 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 21 °Caußen -11 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72200 mmBeton, k = 1,4100 mmRaum 20 °Caußen -14 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 100 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -14 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 6,4 W/m²
  2. 2. q″ = 40,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 532,2 W
  4. 4. Ti = −0,2857 °C
  5. 5. U = 0,3173 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 489,3 W

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.